src/Tools/t_shape/t_shape_builder.py

   1 # -*- coding: utf-8 -*-
   2
   3 import sys
   4 import salome
   5
   6 import GEOM
   7 from salome.geom import geomBuilder
   8 import math
   9 import SALOMEDS
  10
  11 geompy = None
  12
  13 def demidisk(study, r1, a1, roty=0, solid_thickness=0):
  14   if solid_thickness < 1e-7:
  15     with_solid = False
  16   else:
  17     with_solid = True
  18
  19   #geompy = geomBuilder.New(study)
  20
  21   O = geompy.MakeVertex(0, 0, 0)
  22   OX = geompy.MakeVectorDXDYDZ(1, 0, 0)
  23   OY = geompy.MakeVectorDXDYDZ(0, 1, 0)
  24   OZ = geompy.MakeVectorDXDYDZ(0, 0, 1)
  25
  26   v=range(8)
  27   l=range(8)
  28   v0 = geompy.MakeVertex(0, 0, 0)
  29   v[0] = geompy.MakeVertex(0, r1/2.0, 0)
  30   v[1] = geompy.MakeVertex(0, r1, 0)
  31   l[1] = geompy.MakeLineTwoPnt(v[0], v[1])
  32   l[2] = geompy.MakeRotation(l[1], OX, a1*math.pi/180.0)
  33   v[4] = geompy.MakeRotation(v[0], OX, a1*math.pi/180.0)
  34   v[6] = geompy.MakeRotation(v[1], OX, a1*math.pi/180.0)
  35
  36   v[2] = geompy.MakeVertex(0, -r1/2.0, 0)
  37   v[3] = geompy.MakeVertex(0, -r1, 0)
  38   l[3] = geompy.MakeLineTwoPnt(v[2], v[3])
  39   l[4] = geompy.MakeRotation(l[3], OX, -a1*math.pi/180.0)
  40   v[5] = geompy.MakeRotation(v[2], OX, -a1*math.pi/180.0)
  41   v[7] = geompy.MakeRotation(v[3], OX, -a1*math.pi/180.0)
  42
  43   l[5] = geompy.MakeLineTwoPnt(v[4], v[5])
  44   l[6] = geompy.MakeLineTwoPnt(v[0], v[4])
  45   l[7] = geompy.MakeLineTwoPnt(v[2], v[5])
  46
  47   v7 = geompy.MakeVertex(0, 0, r1)
  48   arc1 = geompy.MakeArc(v[1], v7, v[3])
  49   l[0] = geompy.MakeLineTwoPnt(v[1], v[3])
  50   face1 = geompy.MakeFaceWires([arc1, l[0]], 1)
  51   part1 = geompy.MakePartition([face1], [l[2], l[4], l[5], l[6], l[7]], [], [], geompy.ShapeType["FACE"], 0, [], 0, True)
  52
  53   if with_solid:
  54     # Add some faces corresponding to the solid layer outside
  55     # the fluid part
  56
  57     # --- Vertices
  58     v0 = geompy.MakeVertex(0, r1 + solid_thickness, 0)
  59     v1 = geompy.MakeRotation(v0, OX, a1*math.pi/180.0)
  60     v2 = geompy.MakeRotation(v0, OX, math.pi - (a1*math.pi/180.0))
  61     v3 = geompy.MakeRotation(v0, OX, math.pi)
  62     v.extend([v0,v1,v3,v2]) # The order is important for use in pointsProjetes
  63     # --- Lines
  64     l0 = geompy.MakeLineTwoPnt(v[1], v0)
  65     l2 = geompy.MakeRotation(l0, OX, a1*math.pi/180.0)
  66     l3 = geompy.MakeRotation(l0, OX, math.pi - (a1*math.pi/180.0))
  67     # --- Faces
  68     face2 = geompy.MakeRevolution(l0, OX, a1*math.pi/180.0)
  69     face3 = geompy.MakeRevolution(l2, OX, math.pi - 2*a1*math.pi/180.0)
  70     face4 = geompy.MakeRevolution(l3, OX, a1*math.pi/180.0)
  71     # --- Compound of the "fluid part" of the divided disk and the additional faces
  72     compound1 = geompy.MakeCompound([part1, face2, face3, face4])
  73     # --- Glue edges
  74     part1 = geompy.MakeGlueEdges(compound1,1e-7)
  75
  76   if roty != 0:
  77     vrot = [ geompy.MakeRotation(vert, OY, roty*math.pi/180.0) for vert in v ]
  78     lrot = [ geompy.MakeRotation(lin, OY, roty*math.pi/180.0) for lin in l ]
  79     arc = geompy.MakeRotation(arc1, OY, roty*math.pi/180.0)
  80     part = geompy.MakeRotation(part1, OY, roty*math.pi/180.0)
  81     return vrot, lrot, arc, part
  82   else:
  83     return v, l, arc1, part1
  84
  85 def pointsProjetes(study, vref, face):
  86   #geompy = geomBuilder.New(study)
  87   vface = geompy.ExtractShapes(face, geompy.ShapeType["VERTEX"], True)
  88   vord = range(len(vref))
  89   plan = geompy.MakePlaneThreePnt(vref[0], vref[1], vref[-1], 10000)
  90   vproj = [ geompy.MakeProjection(vert, plan) for vert in vface ]
  91   for i,v in enumerate(vproj):
  92     dist = [ (geompy.MinDistance(v, vr), j) for j,vr in enumerate(vref) ]
  93     dist.sort()
  94     if dist[0][0] < 1.e-3:
  95       vord[dist[0][1]] = vface[i]
  96   return vord
  97
  98 def arcsProjetes(study, vf, face):
  99   #geompy = geomBuilder.New(study)
 100   lface = geompy.ExtractShapes(face, geompy.ShapeType["EDGE"], True)
 101   lord = range(3)
 102   ends = [vf[1], vf[6], vf[7], vf[3]]
 103   for i in range(3):
 104     for lf in lface:
 105       pts = geompy.ExtractShapes(lf, geompy.ShapeType["VERTEX"], True)
 106       if (((geompy.MinDistance(pts[0], ends[i]) < 0.001) and (geompy.MinDistance(pts[1], ends[i+1]) < 0.001)) or
 107           ((geompy.MinDistance(pts[1], ends[i]) < 0.001) and (geompy.MinDistance(pts[0], ends[i+1]) < 0.001))):
 108         lord[i] = lf
 109         #print "arc_%d OK"%i
 110         break
 111     pass
 112   return lord
 113
 114 def build_shape(study, r1, r2, h1, h2, solid_thickness=0, progressBar=None ):
 115   """ Builds the final shape """
 116
 117   if solid_thickness < 1e-7:
 118     with_solid = False
 119   else:
 120     with_solid = True
 121
 122   global geompy
 123   geompy = geomBuilder.New(study)
 124
 125   O = geompy.MakeVertex(0, 0, 0)
 126   OX = geompy.MakeVectorDXDYDZ(1, 0, 0)
 127   OY = geompy.MakeVectorDXDYDZ(0, 1, 0)
 128   OZ = geompy.MakeVectorDXDYDZ(0, 0, 1)
 129
 130   a1 = 45.0
 131   seuilmax = 0.1
 132   ratio = float(r2)/float(r1)
 133   if ratio > (1.0 -seuilmax):
 134     a1 = 45.0*(1.0 -ratio)/seuilmax
 135
 136   # --- Creation of the jonction faces
 137   [faci, sect45, arc1, l1, lord90, lord45, edges, arcextru] = jonction(study, r1, r2,\
 138                                                                        h1, h2, a1)
 139   if progressBar is not None:
 140     progressBar.addSteps(1)
 141
 142   if with_solid:
 143     # The same code is executed again with different external radiuses in order
 144     # to get the needed faces and edges to build the solid layer of the pipe
 145     [faci_ext, sect45_ext, arc1_ext, l1_ext, \
 146      lord90_ext, lord45_ext, edges_ext, arcextru_ext] = jonction(study, r1 + solid_thickness, r2 + solid_thickness,\
 147                                                                  h1, h2, a1)
 148     faces_jonction_ext = []
 149     for i,l in enumerate(lord90):
 150       faces_jonction_ext.append(geompy.MakeQuad2Edges(lord90[i],lord90_ext[i]))
 151     for i in [1, 3, 6, 7]:
 152       faces_jonction_ext.append(geompy.MakeQuad2Edges(edges[i],edges_ext[i]))
 153     for i,l in enumerate(lord45):
 154       faces_jonction_ext.append(geompy.MakeQuad2Edges(lord45[i],lord45_ext[i]))
 155
 156   if progressBar is not None:
 157     progressBar.addSteps(1)
 158
 159   # --- extrusion droite des faces de jonction, pour reconstituer les demi cylindres
 160   if with_solid:
 161     sect45 = geompy.MakeCompound([sect45]+faces_jonction_ext[-3:])
 162     sect45 = geompy.MakeGlueEdges(sect45, 1e-7)
 163
 164   if progressBar is not None:
 165     progressBar.addSteps(1)
 166
 167   extru1 = geompy.MakePrismVecH(sect45, OX, h1+10)
 168
 169   faces_coupe = faci[5:]
 170   if with_solid:
 171     faces_coupe = faci[5:]+faces_jonction_ext[:3]
 172   base2 = geompy.MakePartition(faces_coupe, [], [], [], geompy.ShapeType["FACE"], 0, [], 0, True)
 173   extru2 = geompy.MakePrismVecH(base2, OZ, h2)
 174
 175   if progressBar is not None:
 176     progressBar.addSteps(1)
 177
 178   # --- partition et coupe
 179
 180   if with_solid:
 181      demiDisque = geompy.MakeFaceWires([arc1_ext, l1_ext[0]], 1)
 182   else:
 183      demiDisque = geompy.MakeFaceWires([arc1, l1[0]], 1)
 184   demiCylindre = geompy.MakePrismVecH(demiDisque, OX, h1)
 185
 186   if progressBar is not None:
 187     progressBar.addSteps(1)
 188
 189   box = geompy.MakeBox(0, -2*(r1+h1), -2*(r1+h1), 2*(r1+h1), 2*(r1+h1), 2*(r1+h1))
 190   rot = geompy.MakeRotation(box, OY, 45*math.pi/180.0)
 191
 192   # NOTE: The following Cut takes almost half of the total execution time
 193   garder = geompy.MakeCutList(demiCylindre, [extru2, rot], True)
 194
 195   if progressBar is not None:
 196     progressBar.addSteps(10)
 197
 198   faces_coupe = faci[:5]
 199   if with_solid:
 200     faces_coupe.extend(faces_jonction_ext[-7:])
 201   raccord = geompy.MakePartition([garder], faces_coupe + [arcextru], [], [], geompy.ShapeType["SOLID"], 0, [], 0, True)
 202   assemblage = geompy.MakeCompound([raccord, extru1, extru2])
 203   assemblage = geompy.MakeGlueFaces(assemblage, 1e-7)
 204
 205   if progressBar is not None:
 206     progressBar.addSteps(2)
 207
 208   box = geompy.MakeBox(-1, -(r1+r2+2*solid_thickness), -1, h1, r1+r2+2*solid_thickness, h2)
 209
 210   # NOTE: This operation takes about 1/4 of the total execution time
 211   final = geompy.MakeCommonList([box, assemblage], True)
 212
 213   if progressBar is not None:
 214     progressBar.addSteps(5)
 215
 216   # --- Partie inférieure
 217
 218   v3, l3, arc3, part3 = demidisk(study, r1, a1, 180.0, solid_thickness)
 219   extru3 = geompy.MakePrismVecH(part3, OX, h1)
 220
 221   # --- Symétrie
 222
 223   compound = geompy.MakeCompound([final, extru3])
 224   plane = geompy.MakePlane(O,OX,2000)
 225   compound_mirrored = geompy.MakeMirrorByPlane(compound, plane)
 226   final = geompy.MakeCompound([compound, compound_mirrored])
 227
 228   if progressBar is not None:
 229     progressBar.addSteps(1)
 230
 231   return final
 232
 233
 234 def jonction(study, r1, r2, h1, h2, a1):
 235   """ Builds the jonction faces and
 236   returns what is needed to build the whole pipe
 237   """
 238   #geompy = geomBuilder.New(study)
 239
 240   O = geompy.MakeVertex(0, 0, 0)
 241   OX = geompy.MakeVectorDXDYDZ(1, 0, 0)
 242   OY = geompy.MakeVectorDXDYDZ(0, 1, 0)
 243   OZ = geompy.MakeVectorDXDYDZ(0, 0, 1)
 244
 245   # --- sections droites des deux demi cylindres avec le partionnement
 246   v1, l1, arc1, part1 = demidisk(study, r1, a1, 0.)
 247   v2, l2, arc2, part2 = demidisk(study, r2, a1, 90.0)
 248
 249   # --- extrusion des sections --> demi cylindres de travail, pour en extraire les sections utilisées au niveau du Té
 250   #     et enveloppe cylindrique du cylindre principal
 251
 252   demicyl1 = geompy.MakePrismVecH(part1, OX, h1)
 253   demicyl2 = geompy.MakePrismVecH(part2, OZ, h2)
 254   arcextru = geompy.MakePrismVecH(arc1, OX, h1)
 255
 256   # --- plan de coupe à 45° sur le cylindre principal,
 257   #     section à 45° du cylndre principal,
 258   #     section du cylindre secondaire par l'enveloppe cylindrique du cylindre principal
 259
 260   plan1 = geompy.MakePlane(O, OX, 4*r1)
 261   planr = geompy.MakeRotation(plan1, OY, 45*math.pi/180.0)
 262
 263   sect45 = geompy.MakeCommonList([demicyl1, planr], True)
 264   sect90 = geompy.MakeCommonList([demicyl2, arcextru], True)
 265   #geompy.addToStudy(sect90, "sect90")
 266
 267   # --- liste ordonnée des points projetés sur les deux sections
 268
 269   vord45 = pointsProjetes(study, v1, sect45)
 270   vord90 = pointsProjetes(study, v2, sect90)
 271
 272   # --- identification des projections des trois arcs de cercle, sur les deux sections.
 273
 274   lord45 = arcsProjetes(study, vord45, sect45)
 275   lord90 = arcsProjetes(study, vord90, sect90)
 276
 277   # --- abaissement des quatre points centraux de la section du cylindre secondaire
 278
 279   dz = -r2/2.0
 280   for i in (0, 2, 4, 5):
 281     vord90[i] = geompy.TranslateDXDYDZ(vord90[i], 0, 0, dz, True)
 282     #geompy.addToStudyInFather(sect90, vord90[i], 'vm%d'%i)
 283
 284   # --- création des deux arêtes curvilignes sur l'enveloppe cylindrique du cylindre principal, à la jonction
 285
 286   curv = [None for i in range(4)] # liaisons entre les points 1, 3, 6 et 7 des 2 sections
 287
 288   curv[0] = geompy.MakeArcCenter(O, vord90[1] , vord45[1], False)
 289   curv[1] = geompy.MakeArcCenter(O, vord90[3] , vord45[3], False)
 290
 291   lipts = ((6, 6, 4), (7, 7, 5))
 292   for i, ipts in enumerate(lipts):
 293     #print i, ipts
 294     p0 = vord90[ipts[0]]
 295     p1 = vord45[ipts[1]]
 296     p2 = vord45[ipts[2]]
 297     plan = geompy.MakePlaneThreePnt(p0, p1, p2, 10000)
 298     #geompy.addToStudy(plan, "plan%d"%i)
 299     section = geompy.MakeSection(plan, arcextru, True)
 300     secpart = geompy.MakePartition([section], [sect45, sect90], [], [], geompy.ShapeType["EDGE"], 0, [], 0, True)
 301     #geompy.addToStudy(secpart, "secpart%d"%i)
 302     lsec = geompy.ExtractShapes(secpart, geompy.ShapeType["EDGE"], True)
 303
 304     for l in lsec:
 305       pts = geompy.ExtractShapes(l, geompy.ShapeType["VERTEX"], True)
 306       if (((geompy.MinDistance(pts[0], p0) < 0.001) and (geompy.MinDistance(pts[1], p1) < 0.001)) or
 307           ((geompy.MinDistance(pts[1], p0) < 0.001) and (geompy.MinDistance(pts[0], p1) < 0.001))):
 308         curv[i+2] =l
 309         #print "curv_%d OK"%i
 310         break
 311
 312   # --- creation des arêtes droites manquantes, des faces et volumes pour les quatre volumes de la jonction
 313
 314   edges = [None for i in range(8)]
 315   edges[0] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord45[0], vord90[0])
 316   edges[1] = curv[0]
 317   edges[2] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord45[2], vord90[2])
 318   edges[3] = curv[1]
 319   edges[4] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord45[4], vord90[4])
 320   edges[5] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord45[5], vord90[5])
 321   edges[6] = curv[2]
 322   edges[7] = curv[3]
 323
 324   ed45 = [None for i in range(8)]
 325   ed45[0] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord45[0], vord45[2])
 326   ed45[1] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord45[0], vord45[1])
 327   ed45[2] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord45[4], vord45[6])
 328   ed45[3] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord45[2], vord45[3])
 329   ed45[4] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord45[5], vord45[7])
 330   ed45[5] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord45[4], vord45[5])
 331   ed45[6] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord45[0], vord45[4])
 332   ed45[7] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord45[2], vord45[5])
 333
 334   ed90 = [None for i in range(8)]
 335   ed90[0] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord90[0], vord90[2])
 336   ed90[1] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord90[0], vord90[1])
 337   ed90[2] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord90[4], vord90[6])
 338   ed90[3] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord90[2], vord90[3])
 339   ed90[4] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord90[5], vord90[7])
 340   ed90[5] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord90[4], vord90[5])
 341   ed90[6] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord90[0], vord90[4])
 342   ed90[7] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord90[2], vord90[5])
 343
 344   faci = []
 345   faci.append(geompy.MakeFaceWires([ed45[6], edges[0], ed90[6], edges[4]], 0))
 346   faci.append(geompy.MakeFaceWires([ed45[7], edges[2], ed90[7], edges[5]], 0))
 347   faci.append(geompy.MakeFaceWires([ed45[2], edges[4], ed90[2], edges[6]], 0))
 348   faci.append(geompy.MakeFaceWires([ed45[5], edges[4], ed90[5], edges[5]], 0))
 349   faci.append(geompy.MakeFaceWires([ed45[4], edges[5], ed90[4], edges[7]], 0))
 350   faci.append(geompy.MakeFaceWires([ed90[0], ed90[6],  ed90[5], ed90[7]], 0))
 351   faci.append(geompy.MakeFaceWires([ed90[1], ed90[6],  ed90[2], lord90[0]], 0))
 352   faci.append(geompy.MakeFaceWires([ed90[2], ed90[5],  ed90[4], lord90[1]], 0))
 353   faci.append(geompy.MakeFaceWires([ed90[3], ed90[7],  ed90[4], lord90[2]], 0))
 354
 355   return faci, sect45, arc1, l1, lord90, lord45, edges, arcextru
 356
 357 def test_t_shape_builder():
 358   """For testing purpose"""
 359   salome.salome_init()
 360   theStudy = salome.myStudy
 361   geompy = geomBuilder.New(theStudy)
 362   for r1 in [1., 100.]:
 363     for r2 in [0.9*r1, 0.5*r1, 0.1*r1, 0.05*r1]:
 364       for thickness in [r1/100., r1/10., r1/2.]:
 365         print r1, r2, thickness
 366         h1 = r1 * 2.0
 367         h2 = h1
 368         try:
 369           res = build_shape(theStudy, r1, r2, h1, h2, thickness)
 370           geompy.addToStudy(res, "res_%f_%f_%f"%(r1,r2, thickness))
 371         except:
 372           print "problem with res_%f_%f_%f"%(r1,r2, thickness)
 373
 374 if __name__=="__main__":
 375   """For testing purpose"""
 376   test_t_shape_builder()